Расчет микроклимата в птичнике

Тип работы:
Контрольная
Предмет:
Сельскохозяйственные науки


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Изм.

Лист

№ Докум.

Подп.

Дата

Разработал

Калашников А.

Проект ЭКУ для отопительно-вентиляционной системы птичника промышленного стада

Литера

Лист

Листов

Проверил

Аксёнов М. П.

У

1

23

Принял

Аксёнов М. П.

ВГСХА Эл-52

Колонка № 11,12. Скорректированная периодичность ТО и ТР.

При работе от 8 до 16 часов в сутки скорректированная периодичность равна нормированной. При использовании оборудования менее 8 часов в сутки, согласно приложению 1 [1], нормированные периодичности ТО и ТР следует умножить на коэффициент 1. 7, а при использовании более 16 часов в сутки — на коэффициент 0. 75.

Колонка № 13−24. В них распределяются ТО и ТР данного оборудования по месяцам в соответствии со скорректированной периодичностью. Так как нам неизвестно, когда проводился последний ТР, то предусматриваем его в течении года для всего.

Колонка № 25−26. Нормированные затраты труда на один ТО и ТР (с учетом кол-ва оборудования). Они выбираются из приложений 2−12[1].

Для вакуумного насоса:

где: n — кол-во данного оборудования в помещении.

ЗТО', ЗТР' — табличные данные (приложение 2[1]).

1.2. Трудоемкость Т О и ТР. Суммарные затраты труда.

Годовые затраты труда в на ТО и ТР электрооборудования являются основой для определения объема работ ЭТС и кол-ва электромонтеров, занятых этими видами работ на объекте

Суммарные затраты труда (колонка № 27):

чел.ч.

Трудозатраты на оперативное обслуживание, т. е. на выполнение работ по заявкам, дежурства на отдельных объектах, устранение аварийных ситуаций определяются из расчета 15% от плановых работ по ТО и ТР.

1.3. Обоснование структуры и штата электротехнической службы.

Энергетическая служба комплектуется штатом специалистов, инженерно-технических работников, электриков, электромонтеров, теплотехников и других специалистов в зависимости от наличия и кол-ва действующих электрических,

тепловых и других энергетических установок. Состав инженерно-технических работников энергетической службы определяется по типовым нормативам в зависимости от кол-ва условных единиц электрических установок в хозяйстве и годового потребления электроэнергии на производственные нужды.

Кол-во персонала в группе технического обслуживания и текущего ремонта:

k — коэффициент, учитывающий удаленность электрооборудование от центрального пункта технического обслуживания, в нашем случае k = 1. 08 — l = 5 км.

З — суммарные затраты труда всего электрооборудования предприятия, в нашем случае З = 1178,97

Ф — годовой фонд рабочего времени одного рабочего

dk — число календарных дней;

dв — число выходных дней;

dп — число праздничных дней;

dо — число отпускных дней;

t = 8.2 ч. — средняя продолжительность рабочей смены при двух выходных днях;

q = 0. 96 — коэффициент, учитывающий потери рабочего времени по уважительным причинам;

b = 1 — число часов, на которое укорочен предпраздничный день;

dпп — число предпраздничных дней.

ч

Тогда:

чел

Кол-во персонала в дежурной группе:

чел

Общее кол-во персонала:

чел

Согласно полученным результатам и соответствии с приложением 3[2] нанимаем на работу 1 старшего инженера-электрика на полную ставку.

1.4. Проектирование пункта (поста электрика) для проведения работ по ТО и ТР электрооборудования.

1.4.1. Определение годовой программы ремонтного предприятия.

Годовая программа ремонтного предприятия определяется исходя из годового объема работ по ТР электрооборудования, выраженного в условных единицах ремонта (УЕР). Под УЕР понимают затраты на ТО и ТР электродвигателя мощностью 5 кВт закрытого исполнения напряжением 380/220 В с частотой вращения 1500 мин-1.

Трудоемкость одной УЕР составляет:

ТО: технический уход — 0.5 челч; замена смазки — 0. 25 челч;

ТР — 4.8 челч;

Капитальный ремонт — 12.5 челч.

При известном годовом объеме работ на ТО и ТР электрооборудования и трудоемкости этого вида работ годовая программа работ ремонтного предприятия может быть определена:

УЕР

1.4.2. Расчет производственных площадей и компоновка индивидуальной базы.

Производственная площадь поста электрика определяется в зависимости от годовой программы и кол-ва электромонтеров группы ремонта. Ориентировочно общая площадь может быть определена по объему электрооборудования объекта в УЕЭ:

где: — удельная норма площади на 1 у.е.Э

УЕЭ — кол-во УЕЭ на объекте (колонка 5)

Общая площадь может быть также рассчитана по кол-ву электромонтеров группы ремонта и аварийной бригады:

где: — удельная норма площади на одного электрика группы ремонта и аварийной бригады при чел.

Распределение площадей между участками и отдельными помещениями ориентировочно может быть принято следующим, %:

участок очистки и разборки — 10;

силового оборудования — 30;

ремонта пускозащитной аппаратуры — 15;

ремонт, пропитки, сушки обмоток — 10;

склад — 15;

помещение для персонала — 20.

Для организации ремонта электрооборудования может быть рекомендована технологическая схема. Каждый участок должен быть оснащен технологическим оборудованием, приспособлениями, приборами и инструментами в зависимости от технологии ремонта и вида электрооборудования.

Перечень оборудования и приборов для пункта ТО:

1. Комплект монтерского инструмента КИМ-4905;

2. Мегаомметр М 410 013;

3. Комбинированный прибор мультиметр Щ-4341;

4. Компрессор СО-15А;

5. Точильно-шлифовальный станок 3Б 631А;

6. Электродрель ИЭ-10 113;

7. Слесарный станок ОРГ-1468−01;

8. Стеллаж ОРГ-1468−05;

9. Секундомер С-2А;

10. Индикатор напряжений ИН-91;

11. Электропаяльник ЭПСН-65;

12. Шкаф для технической документации;

13. Канцелярский стол и стулья.

1. Стеллаж испорченного оборудования;

2. Верстак (место разборки);

3. Сверлильный станок;

4. Шкаф документов и приборов;

5. Канцелярский стол;

6. Стул;

7. Верстак с испытуемым оборудованием;

8. Пропитка;

9. Сушка;

10. Место сборки;

11. Стеллаж исправного оборудования.

Рис. 1 План компоновки поста электрика

Рис. 2 Схема технологии ремонта электрооборудования.

1.5. Технико-экономические показатели.

Технико-экономическая эффективность электротехнической службы оценивается по минимуму приведенных затрат на эксплуатацию и ремонт электрооборудования до и после ее организации:

где ЕН = 0,15 — коэффициент экономической эффективности капитальных вложений; К — капитальные затраты на организацию ремонтно-производствееной базы, р.; И — суммарные годовые издержки производства, связанные с проведением работ по ТО и ТР электрооборудования, р.; У — ущерб, определяемый затратами на ремонт электродвигателя и транспортные расходы, а также прочей продукции, вызванной выходом электродвигателя из строя, р.

1.5.1. Расчет капитальных вложений.

Капитальные вложения определяются путем суммирования затрат в стационарные пункты и мобильные средства, а также в технологическую оснастку электроучастка:

1.5.2. Расчет издержек производства.

Стоимость работ по техническому обслуживанию и текущему ремонту складываются из затрат на основную и дополнительную заработную плату ИЗП, материалы ИМ, амортизацию и текущий ремонт ИРЕМ, общепроизводственные расходы ИОП, общехозяйственные расходы ИОХ и плановые накопления ИПН:

где

1.5.3. Расчет ущерба.

Экономический ущерб от выхода из строя электрооборудования складывается: из УР — ущерба, вызванного затратами на замену электрооборудования; УТ — технологического ущерба, включающего издержки от недовыпуска продукции и дополнительных затрат, обусловленных простоем рабочих, оборудования и других отрицательных последствий.

где уР, уТ — удельный ущерб на замену единицы электрооборудования и технологический ущерб; n — количество единиц вышедших из строя электрооборудования.

— удельное количество оборудования, вышедшего из строя для базового варианта.

— удельное количество оборудования, вышедшего из строя для расчетного варианта.

Обозначим через Х — удельный производственный ущерб, вызванный нарушением технологии из-за выхода из строя двигателя, уТ. Тогда

Теперь найдем приведенные затраты и ущерб базового варианта:

Ущерб расчетного варианта:

Приведенные затраты расчетного варианта:

Срок окупаемости:

Основные технико-экономические показатели сравниваемых вариантов

Показатели

Сравниваемые варианты

Базовый

Расчетный

Количество УЕЭ

137,78

137,78

Количество УЕР

212,427

212,427

Количество электромантеров, чел.

-

1

Количество электродвигателей, шт.

56

56

Выход из строя электродвигателей, шт.

22,4

5,6

Капитальные затраты, р.

-

48 000

Годовые издержки производства, р.

-

101 016

Ущерб хозяйства, р.

144 278,4

36 069,6

Приведенные затраты, р.

144 278,4

144 285,6

Срок окупаемости, лет.

-

6,673

Вывод: Реальный производственный ущерб на один двигатель больше расчетного, следовательно расчетный вариант будет более эффективным.

Литература

1. Ерошенко Г. П. Использование электрооборудования в сельское хозяйстве. Саратовский СХИ. Саратов, 1979.

2. Ерошенко Г. П. , Пястолов А. А. Курсовое и дипломное проектирование по эксплуатации электрооборудования. М.: Агропромиздат, 1988. С. 160.

3. Методические указания к разработке организационных и технических мероприятий по совершенствованию эксплуатации электрооборудования в сельском хозяйстве / Сост. Носков В. А., Рем Ф. О., Власов В. Г. Устиновский с. -х. ин-т. Устинов, 1985.

4. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. М.: Энергоиздат. 1986. С. 424.

5. Система планово-предупредительного ремонта и ТО электрооборудования сельскохозяйственных предприятий. М.: Агропромиздат, 1986. С. 191.

6. Серых Н. Н. Эксплуатация сельских электроустановок. М.: Агропромиздат, 1986. С. 255.

7. Таран В. П., Андриец В. К., Синельников А. К. Справочник по эксплуатации электроустановок. М.: Колос, 1983. С. 221.

1. Введение

Применение теплоты в с.х. получило широкое распространение в виду того, что теплофикация с.х. технологических процессов позволяет существенно увеличить объемы производства продукции. Основные потребители теплоты в с.х. — животноводство и птицеводство.

Создание и поддержание оптимального микроклимата в животноводческих помещениях комплексов и ферм, на птицефабриках — один из определяющих факторов в обеспечении здоровья животных и птицы, их воспроизводственной способности и получения от них максимума продукции при высокой рентабельности производства. Это имеет также важное значение для продления срока службы конструкций зданий, улучшения эксплуатации технологического оборудования и условий труда обслуживающего персонала.

Использование электроэнергии в системах теплофикации с.х. производства имеет ряд преимуществ перед другими источниками энергии: относительная безопасность, выгодное использования при децентрализованном теплоснабжении, компактность.

В данной КР мы рассмотрим проектирование установки для создания микроклимата в птичнике на 16 тыс. голов птицефабрики «Карповская «.

2. Характеристика объекта

Птицефабрика «Карповская» расположена близ поселка «Новый Рогаик». Предприятие основано в 1974 г., приватизировано холдингом ООО «Фригат-Юг» в 1997 г. Птицефабрика специализируется на мясном производстве цыплят-бройлеров, на сегодняшний день объем производства составляет 22 800 тонн в год.

Предприятие включает в себя: 42 птичника, 2 инкубатора, профилактории, кормоцех, ветеринарные блоки, убойный цех, склад и т. д.

Электроснабжение объекта осуществляется от подстанции «Карповская» по кабельным линиям 10 кВ. На балансе предприятия находится 5 двух трансформаторных ТП мощность каждой 630 кВА. Также имеется дизельный генератор мощностью 63 кВА. Установленная мощность токоприемников: силовое оборудование 2032,8 кВА; тепловая 377,2 кВА; вентиляционное 1526,8 кВА; коммунально-бытовое 738,8 кВА. Годовое потребление электроэнергии в целом по 3 830 460 кВтч.

Птичник на 16 тыс. голов имеет размеры 72 183 м. Стены их железобетонных плит (толщина 20 см), покрытых слоем штукатурки (толщина 2 см). Пол из железобетонных плит и керамзита (толщина 40 см). Подстилка, используемая в птичнике — слой соломы 10 см. Отопление на объекте производится за счет четырех подвесных газогенераторов мощностью 70 кВт каждый. Крыша из железобетонных конструкций, покрыта рубероидом (толщина 1 см).

3. Определение теплопотерь помещения

3.1 Определение теплопотерь через наружные ограждения

Теплопотери через все наружные ограждения определяются по формуле

где — сопротивление теплопередаче ограждения;

— поверхность ограждения, м2;

— расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха, С;

— поправочный коэффициент для наружных стен и полов на грунте 1, для ограждений отделяющих отапливаемы помещения от не отапливаемых 0,4…0,7;

i — номер поверхности ограждения;

k — общее количество ограждений.

Расчетная температура наружного воздуха определяется как средняя температура наиболее холодной температуры в течении 5 дней в данной местности [1], а расчетная температура внутреннего воздуха для цыплят-бройлеров [4]:

С; С.

Сопротивление теплопередачи ограждения

где — термическое сопротивление тепловосприятию внутренней поверхности ограждения, м2С/Вт [2];

— термическое сопротивление теплопроводности отделочных слоев ограждения толщиной (м), выполненных из материала с коэффициентом теплопроводности, Вт/мС [2];

— термическое сопротивление теплоотдаче наружной поверхности ограждения, м2С/Вт [2];

Поскольку в конструкции полов предусмотрен слой керамзита, они считаются утепленными

где — сопротивление теплопередаче утепляющего слоя, м2С/Вт [2];

— сопротивление утепляющего слоя;

— сопротивление остальных слоев пола.

Потери теплоты через не утепленные полы определяют по зонам шириной 2 м, параллельным наружным стенам. Зоны нумеруют по порядку, начиная от наружных стен. Сопротивление теплопередачи для 1й зоны составляет 2,15; для второй — 4,3; третьей — 8,6; для остальной площади пола 14,2. Площадь участков пола, примыкающих к углам первой зоны, вводится в расчет дважды.

;

;

;

;

;

;

Помимо основных потерь необходимо учитывать добавочные потери, зависящие от ориентации здания по отношению к сторонам света и другие факторы [1]

;

;

;

;

Таким образом тепловые потери через наружные ограждений составляют

3.2 Определение вентиляционных теплопотерь

где — производительность вентиляционных установок, м3/ч;

— средняя удельная массовая теплоемкость воздуха,;

— плотность воздуха при наружной температуре воздуха, кг/м3;

Производительность вентиляционных установок находится по удалению избыточной влаги и углекислоты. В качестве расчетного принимается большее значение расхода. Ниже рассмотрено определение этого расхода:

Количество приточного воздуха, необходимого для понижения концентрации углекислоты:

где — количество СО2, выделяемое одной птицей;

— количество животных данного вида в помещении,;

— предельно допустимая концентрация СО2 в воздухе помещения, л/м3. Согласно [3] л/м3;

— концентрация СО2 в наружном воздухе, л/м3.

м3

Количество приточного воздуха, необходимого для растворения водяных паров

где — суммарное влаговыделение в птичнике, г/ч;

— влагосодержание воздуха помещения, г/кг сухого воздуха;

— влагосодержание наружного воздуха, г/кг сухого воздуха;

— плотность воздуха при температуре помещения, кг/м3; кг/м3.

Значение и определяют по i-d диаграмме [2] при условии, что влажность наружного воздуха %, а внутри помещения %, и температуры получим: г/кг и г/кг.

Общее влаговыделение в птичнике

где — количество водяных паров, выделяемых птицами;

— количество влаги, испаряющейся из помета;

— среднесуточный выход помета от одной птицы. По [2] г/сут.

г/ч

г/ч

г/ч

м3

Принимаем наибольший воздухообмен м3/ч. Согласно санитарно-гигиеническим требованиям [3], в холодное время года оптимальное количество свежего воздуха подаваемого в птичнике — 0,7 м3/ч на 1 кг живой массы. Это условие соблюдается. Тогда по формуле 5

Вт

3.3 Определение количества, выделяемого птицей

где — норма выделения свободной теплоты одной птицей. По [2] Вт;

— коэффициент, учитывающий снижение тепловыделений от птицы в состоянии покоя в ночное время. Однако примем этот коэффициент равным 0,8 поскольку на используется технология «увеличенного светового дня».

Вт

3.4 Определение потребной мощности ЭКУ

где — полезная мощность калорифера;

— КПД калорифера., т.к. калорифер находится в обогреваемом помещении.

Вт

Вт

Введем коэффициент запаса, т.к. надо учитывать старение нагревателей.

Вт

4. Расчет системы вентиляции

Определив потребную мощность калориферных установок, а также необходимый воздухообмен, разрабатываем систему вентиляции, учитывая, что оптимальная скорость движения воздуха для цыплят-бройлеров составляет 0,2…0,3 м/с.

На рисунке 1 изображена выбранная система вентиляции. Принцип работы состоит в том, что горячий воздух из калорифера по трубопроводам, проложенным под потолком, поступает через отверстия в верхние слои воздуха помещений. Холодный воздух, насыщенный вредными газами, удаляется посредствам вентиляторов, расположенных равномерно вдоль боковых стен здания. Такая система вентиляции позволяет добиться равномерного обогрева помещения и равномерного его вентилирования, что является одним из определяющих факторов при выращивании цыплят-бройлеров.

Мощность и производительность одного калорифера

Вт

м3

Количество отверстий выпускных в одном воздуховоде примем равным 30 — через каждый 1 м длины, согласно рекомендациям [7]. Скорость движения в магистрали находится в пределах 6…9 м/с, а в выходных отверстиях 0,2…0,3 м/с. Зная геометрические размеры воздуховодов (рис. 1), определим их сечения.

Определим сечение магистрального воздуховода

Поскольку м/с, то S по формуле (15) лежит в пределах: 0,101…0,1515 м2. выберем круглый воздуховод стальной диаметром: 0,359…0,4392 м — выбираем стандартный диаметр 400 мм. Следовательно в магистральном воздуховоде: мм, м2, м/с.

Упрощено определим диаметр выпускных отверстий. Поскольку расход одного калорифера равен 0,909 м3/с, то расход в каждом из отверстий (30 ед.) равен м3/с. Согласно тому, что рекомендуемая скорость равна 0,2…0,3 м/с, то по формуле 15 определим сечение и диаметр и выберем стандартные значения: мм, м2, м/с.

Теперь необходимо подобрать вентилятор, обеспечивающий требуемый расход и скорость воздуха при выбранной схеме вентиляции.

Напор вентилятора, необходимый для преодоления сопротивления в трубопроводе равен:

где — потери напора в трубопроводе, Па;

— потери напора от местных сопротивлений, Па;

— потери напора в калорифере, Па.

где — коэффициент трения в воздуховоде (0,02…0,03);

— скорость воздуха в iом участке, м/с;

— длина и диаметр iго участка, м.

Па

где — сумма коэффициентов местных сопротивлений для отдельных элементов системы. Согласно [7] колено с плавным закруглением, жалюзийная решетка на входе в трубу.

Па

Па

Па

Зная расход и напор, по аэродинамическим характеристикам [1] определим рабочую точку выбранного вентилятора Ц4−70 № 5: об/мин,. Выбираем центробежный вентилятор Ц4−70 с клиноременной передачей

Мощность электродвигателя для привода вентилятора

где — расход, м3/с;

— полный напор, Па;

— КПД вентилятора и передачи;

— коэффициент запаса, по [2];

По справочной литературе выбираем двигатель [8]: АИР80В6 кВт, %, об/мин,, , кг.

По аналогии определим вытяжную систему вентиляции. Установим 20 вентиляторов Ц4−20. АИР36А6 кВт, %, об/мин,, , кг.

5. Выбор стандартной ЭКУ

микроклимат теплопотеря вентиляция управление

Согласна расчетам выбираем калорифер СФОЦ — 100/0,5 Т:

Поскольку требования для конкретного объекта отличаются от тех, которые обеспечивает выбранный калорифер, необходимо внести ряд изменений. Во-первых, установить выбранный вентилятор Ц4−70 с ЭД АИР80В6. Поскольку подача данного вентилятора ниже, чем у стандартного, необходимо учесть, что понизится интенсивность теплосъема с ТЭНов. В связи с этим выберем ТЭНы оребрённые и расположим их в 3 ряда в шахматном порядке. Проверим подходят ли замены.

6. Проверочный расчет ЭКУ

Одно из основных условий работы ТЭНа:

С

где — температура поверхности нагревательного элемента, С.

где — температура входящего воздуха, С.

— установленная электрическая мощность ТЭНа, Вт;

— площадь теплоотдающей поверхности, м2;

— коэффициент теплоотдачи, Вт/м2С.

По справочным данным [9] выбираем ТЭН 5НТ423 382: кВт, В, м2, м, м, м, м, м (высота ребра), м (шаг оребрения).

Определим коэффициент теплоотдачи при шахматном расположении

где — наружный диаметр ТЭНа, м. м.

— толщина ребра, м. м.

-коэффициент кинематической вязкости воздуха, м2/с. По [1].

— коэффициент теплоотдачи, Вт/м2С. По [1].

Температура поверхности ТЭНа необходимо рассчитать как на входе в нагревательную камеру, так и для каждого ряда ТЭНов

где — живое сечение нагреваемой камеры, м2.

где — размеры нагревательной камеры, м;

— площадь поперечного сечения всех ТЭНов в ряду, м2.

м2

м2

м/с

С

С

Поскольку обе температуры удовлетворяют условию, следовательно оборудование выбрано верно. Однако температура поверхности ТЭНов 1го ряда ниже допустимой свыше чем на 10%. В связи с этим для повышения КПД и снижения затрат выбираем для первого ряда ТЭН 5НТ422 381. С.

7. Разработка схемы управления и расчет параметров регулирования

7. 2 Разработка схемы управления

Схема управления ЭКУ имеет 2 режима работы: ручной и автоматический. Схема выполнена таким образом, что будет работать только при включенном двигателе т. к автомат QF2 имеет вспомогательные контакты QF2:4 в управлении, который будет замкнут, а следовательно и схема получит питание при замкнутых контактах в силовой цепи.

О том, что схема находится под напряжением будет сигнализировать лампа HL1.

Переключатель SA1 предназначен для перевода схемы в ручной или автоматический режим работы.

При ручном режиме, регулируется мощность калорифера осуществляется с помощью переключателя SA4, которым включается одна, две или три секции ТЭНов калорифера, при этом переключатели SA2 и SA3 должны находится в положении ручного регулирования.

В автоматическом режиме регулирование катушки магнитных пускателей оказывается под напряжением, магнитные пускатели КМ1:1. 3, КМ2, КМ3 замыкают свои контакты КМ1: 4, КМ2: 4, КМ3:4 в цепи управления, которые запитывают лампы HL2, HL3, HL4.

Лампы HL2, HL3, HL4 сигнализируют о том, что включены все три секции ТЭНов электро-калорифера. При достижении почвой температуры 220С датчик температуры размыкает свой контакт SK1. Катушка КМ1 (реле) обесточивается и размыкает свои контакты КМ1:1.3 в силовой цепи. Одна секция ТЭНов в калорифере отключается. При достижении температуры 240С датчик температуры размыкает свой контакт SK2 обеспечивается и размыкает свои контакты КМ2:1.3 в силовой цепи, также размыкается свои контакты КМ2: 4, в цепи управление лампочка HL3 гаснет, что сигнализирует о том, что отключена вторая секция ТЭНов калорифера.

При превышении температуры почвы 25 оС датчик температуры размыкает свой контакт SK3 катушка реле КМ3 обеспечивается и размыкает свои контакты КМ3:1.3 в силовой цепи и контакт КМ3:4 в цепи управление, лампочка HL4 гаснет

7.2 Расчет параметров регулирования

Передаточная функция объекта

где — коэффициент передачи объекта, о.е. ;

— постоянная времени нагрева, с;

— время запаздывания, с.

Постоянная времени нагрева

где — теплоемкость объекта, Дж/С;

— коэффициент теплопередачи объекта, Вт/С;

— производительность вентилятора, м3/с.

Дж/С

где — удельная тепловая характеристика здания, Вт/м3С. Вт/м3С;

— коэффициент, учитывающий влияние расчетной разности температур.

Вт/С

с

Время запаздывания принимаем равным 20 с.

Коэффициент передачи объекта

где — расчетная тепловая мощность ЭКУ, обеспечивающая поддержание заданной внутренней температуры помещения при заданной наружной температуре

Граничные значения наружных температур при включении 1, 2, 3 секциях

где — мощность 1, 2, 3 степеней всех ЭКУ

С

С (при Вт)

С (при Вт)

Температура определяющая начало или конец отопительного периода

С

Ниже приведем пример расчета параметров регулирования для 1й ступени (Вт). Для остальных ступеней рассчитаем параметры аналогично изложенной методике. Результаты сведем в таблицу 1.

1. Расчетная тепловая мощность при С

Вт

2. Глубина регулирования

3. Регулирующее воздействие регулятора:

при включенной ЭКУ:

при выключенной ЭКУ:

4. Уставка по температуре

где — относительная статическая ошибка регулирования

где — коэффициент передачи объекта

С

5. Уставка дифференциала

где — зона неоднозначности регулирования, о.е.

где — допустимый относительный диапазон колебаний температур помещения около заданного значения, определяемый зоотехническими нормами

С

6. Длительность включенного состояния ЭКУ

с

7. Длительность паузы

с

8. Период колебаний

с

9. Частота переключений в час

ед. /ч

10. Максимальные положительных и отрицательных отклонений температур

С

С

Таблица 1. Параметры регулирования.

Параметры

1я секция

2я секция

3я секция

Диапазон наружных температур, С

+5,9…-5,9

-5,9…-17,8

-17,8…-29,7

Расчетная тепловая мощность, Вт

119 629,857

239 938,416

235 246,976

Глубина регулирования

0,996

0,999

0,998

Регулирующее воздействие параметра: В1

0,004

0,001

0,002

В2

1

1

1

Относительная статистическая ошибка регулирования

-0,015

-0,0095

-0,014

Коэффициент передачи объекта

0,473

0,949

1,421

Уставка по температуре, С

25,375

25,738

26,105

Зона неоднозначности регулятора

0,0632

0,0488

0,0345

Уставка дифферинциала

1,58

1,22

0,8625

Длительность включенного состояния, с

313,129

548,837

469,663

Длительность паузы, с

103,388

52,033

34,92

Период колебаний, с

416,517

600,864

495,583

Частота переключений в час

17,286

11,983

14,528

Максимально положительные и отрицательные отклонения температуры, С

0,767/-1,134

0,592/-1,33

0,41/-1,5

Теплоемкость объекта, Дж/С

6 122 307

Время запаздывания, с

20

Постоянная времени нагрева, с

631,83

8. Расчет силовой цепи

Номинальные токи участков, питающих ЭКУ

А

Номинальные токи участков, питающих ЭД вентиляторов

А

Номинальные токи на участках от ШР до ЩУ

А

Номинальные токи на вводе в ШР

А

Выбор аппаратов защиты.

Предохранители для нагревателей

По справочным данным [8] выбираем предохранитель ПН2−250.

Автоматические выключатели для двигателей

А

А

По справочным данным [8] выбираем ВА47−29.

Выбор сечения кабелей по длительно допустимому току. Для ЭКУ выбираем ВВГ 5×120, для ЭД — ВВГ 5×2,5.

9. Определение эксплуатационных показателей

Определим мощность, потребляемую ЭД из сети:

Вт

Расход электроэнергии на обогрев ч:

кВтч

Расход электроэнергии при отоплении на ручном управлении:

где и — длительность отопления и суммарная мощность ЭКУ на определенный период. Согласно [7, 1] весь отопительный период (5760 ч) разобьем на участки.

ч; С; кВт

ч; С; кВт

ч; С; кВт

ч; С; кВт

ч; С; кВт

кВтч

Расход электроэнергии при отоплении на автоматическом управлении:

где — относительное время включенного состояния определяется для определения iго периода.

Вт;

Вт;

Вт;

Вт;

Вт;

Суммарный расход электроэнергии при ручном управлении:

кВтч

Суммарный расход электроэнергии при автоматическом управлении:

кВтч

Суммарный удельный расход на одну голову за сезон при ручном управлении:

кВтч/гол

Суммарный удельный расход на одну голову за сезон при автоматическом управлении:

кВтч/гол

Перерасход электроэнергии при ручном управлении

%

Как видно из расчета, применение автоматического управления позволяет экономить 12% электроэнергии.

10. Заключение

Проведя расчет системы отопления птичника на 16 тыс. голов, можно сделать некоторые выводы. Во-первых, большое значение для проектирования отопления имеет теплоизоляция здания. Чем она лучше выполнена, тем больше электроэнергии будет экономиться. Во-вторых, стандартные ЭКУ можно изменять за счет вентиляторов, ТЭНов. Это позволяет точно подобрать параметры микроклимата и поддерживать их в нужных пределах. Применение калориферов выгодно, т.к. их КПД примерно равен 1. Также следует отметить экологичность данного способа обогрева. Система автоматизации позволяет не только экономить электроэнергию, но и снизить расходы на оплату труда обслуживающего персонала. Эти показатели свидетельствуют об эффективности автоматизированного электрического обогрева птицеводческих помещений при выращивании цыплят-бройлеров.

Список литературы

1. Захаров А. А. Применение теплоты в сельском хозяйстве. — М. Агропромиздат, 1986 г.

2. Савчук В. Н., Юдаев И. В. Проект электрокалориферной установки для отопительно-вентиляционной системы животноводческого помещение; методические указание сост.: В. Н. Сивчук, И. В. Юдаев; 1991 г.

3. Бессорабов Б. Ф. Птицеводство и технологии производства яиц и мяса птиц: Учебник. — СПб. Издательство «Лань», 2005 г.

4. Толстопятов М. В. Птицеводство: Учебное пособие/М. В. Толстопятов; ВГСХА — Волгоград, 2005 г.

5. СНиП 2. 04. 05−91*

6. ГОСТ 12.4. 081−75

7. Каганов И. Л. Курсовое и дипломное проектирование. — М. Агропромиздат, 1990 г.

8. Кисаринов Р. А. Справочник электрика. — М. КП РадиоСофт, 2005 г.

9. Альтгаузен А. П., Гутман М. Б. Низкотемпературный электронагрев. — М.: Энергия, 1978 г.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой